《泵与泵站》第4章详解.ppt

第4章 水泵运行工况及  水泵工况调节 4.1 离心泵装置的总扬程 4.2 离心泵装置的工况 4.3 水泵工况调节 4.4 水泵并联工作 4.5 水泵串联工作 几个重要概念 离心泵装置 总扬程，H 静扬程，HST 泵吸水地形高度，Hss 泵压水地形高度，Hsd HST HSS HSd 吸水地测压管水面与高地水池测压管水面之间的垂直高差 泵吸水井（池）水面的测压管水面至泵轴间的垂直距离。 泵轴至高地水池测压管水面之间的垂直高差 泵配上管路及一切附件后的系统。 泵的扬程 §4.1.1 水泵装置的工作扬程 H＝E2－E1 根据扬程的定义： 根据佰努利方程的物理意义： 则： 泵进口处1-1断面比能： 泵出口处2-2断面比能： §4.1.1 水泵装置的工作扬程 又： 真空表读数 压力表读数 则： 较小，可忽略 因此： §4.1.2 水泵装置的设计扬程 设计扬程是根据工程实际现场条件计算所得到的水泵扬程。 §4.2 离心泵装置的工况 叶片泵的基本性能，由 6 个性能参数表示： 流量 扬程 轴功率 效率 转速 允许吸上真空高度 及汽蚀余量 §4.2 离心泵装置的工况 运行工况: 水泵运行时，瞬时的实际出水量Q、扬程H、轴功率N、效率η等，把这些值绘在扬程曲线、功率曲线、效率曲线上，就成为一个具体的点，这个点就称为水泵装置的瞬时工况点。工况点反映了水泵瞬时的工作状况。 影响工况的因素： A 水泵固有工作能力 B 水泵的工作环境 §4.2.1 管路系统特性曲线 水流通过管道一定存在水头损失： ——管路系统的总水头损失，m； ——管路系统的沿程水头损失，m； ——管路系统的局部水头损失，m。 管路系统布置一经确定后，则管路长度l、管径D、比阻A以及局部阻力系数ζ等均为已知数，具体计算时可查阅给水排水设计手册中“管渠水力计算表”。 §4.2.1 管路系统特性曲线 沿程水头损失 水流流经直管段时，水流与管路内壁发生摩擦所引起的能量损失。 采用水力坡降i公式： 对于钢管： 对于铸铁管： 采用比阻（A）公式： 对于钢管： 对于铸铁管： k1——由钢管壁厚不等于 10mm而引入的修正系数； k3——由管中平均流速 小于1.2 m/s而引入的修正系数。 §4.2.1 管路系统特性曲线 局部水头损失: 水流流经管件、阀门时，由于其边界条件的突然变化，或水流方向的改变，使水流形态发生剧烈变化而引起的局部能量损失。 ——管路中局部水头损失之和，ζ值与管件、阀门的类型有关； ——水流通过有关管件、阀门的计算流速，m/s。 对于圆管流动（采用比阻公式表示）： S——管路的沿程阻力系数与局部阻力系数之和，s2/m5。S通常与管径D、管长l、粗糙系数n、管路布置及管件的多少有关。 【例题】 岸边式取水泵房，根据已知条件求水泵扬程。 已知：流量，Q=120L/s 管路长度，吸水管 l1=20m ，压水管 l2=300m 管径，吸水管 Ds=350mm，压水管 Dd=300mm 标高，吸水井水面58.00m，泵轴60.00m ，水厂混合池水面90.00m 管件：吸水进口采用无底阀的滤水网，90°弯头一个，（不考虑减缩管及压水管局部水头损失）。 吸水管水力坡度 i1=0.0065，压水管水力坡度水力坡度 i2=0.0148 【例题】 解：① 静扬程： 吸水管内流速： 水力坡度 i1=0.0065 吸水管路沿程损失，hs1= i1·l1 =0.0065×20= 0.13m ② 吸水管路水头损失 吸水管路局部损失， 吸水管路上各部分的局部损失系数 吸水管路总水头损失， 【例题】 压水管内流速： 查设计手册，水力坡度 i2=0.0148 压水管路沿程损失，hd1= i2·l2 =0.0148×300= 4.44m ③ 压水管路水头损失 ④ 泵的总扬程 水泵的扬程公式 此时H表示流量为QA时将单位质量的水提升到HA所需要的能量。 需要 §4.2.1 图解法求离心泵装置的工况点 K1 ΣH M K D HST HST Q QM H Q-ΣH Q-H 离心泵装置的工况点 HM 需要=供给 1、直接作图法 §4.2.1 图解法求离心泵装置的工况点 2、折引特性曲线法 QM HST Q H Q-Σh 离心泵装置的工况点 M1 HM M §4.2.4 数解法求离心泵工况点 联立水泵特性曲线方程